摘要: 針對沿海灘涂地區(qū)土質(zhì)松軟，土壤含水量大、流動性強(qiáng)，滲透性差，地基承載力低的特點，結(jié)合滄州東部地區(qū)供水工程輸水管線工程實際，提出幾種行之有效的灘涂地區(qū)軟弱管基處理方法。

關(guān)鍵詞: 灘涂地區(qū);管道;軟基處理

沿海灘涂地區(qū)土質(zhì)大多屬于軟弱的粘性土或淤泥質(zhì)粘性土，也就是工程上所謂的“軟土”。普遍具有、滲透性差、承載力低的特點。該類土質(zhì)一般含水量均在30%～70%，甚至更大，孔隙比e>1.0;;內(nèi)摩擦角φ接近于零，不排水抗剪強(qiáng)度一般小于20MPa;具有較強(qiáng)的觸變性與流變性，施工開槽困難。

1 土質(zhì)特點

沿海灘涂地區(qū)的軟土一般具有如下特點。

1.1 含水量大、壓縮性大。一般含水量在30%～70%，某些淤泥質(zhì)粘土甚至高于70%，孔隙比e>1.0。壓縮模量Es一般小于4MPa。

1.2 滲透性差。滲透系數(shù)低，垂直方向約10-7～10-9cm/s，水平方向10-4～10-5cm/s，由于其不透水性，在施工過程中降水難度很大。

1.3 抗剪強(qiáng)度低。該類土壤內(nèi)摩擦角幾乎接近于零，抗剪能力很差，不排水抗剪強(qiáng)度一般小于20MPa。

1.4 具有較強(qiáng)的觸變性與流變性。施工過程中開槽對其擾動后易成泥漿狀，流動性強(qiáng)，致使溝槽無法成形。

2 地基處理方法

工程中針對軟弱地基常用處理方法主要有以下幾種。

換填法

挖除淺層軟弱土或不良土，分層碾壓或夯實土，按回填的材料可分為砂(或砂石)墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土(灰土、二灰)墊層等。干渣分為分級干渣、混合干渣和原狀干渣;粉煤灰分為濕排灰和調(diào)濕灰。換土墊層法可提高持力層的承載力，減少沉降量;常用機(jī)械碾壓、平板振動和重錘夯實進(jìn)行施工。

該法一般適用于處理2m以下淺層軟弱土層，最大不宜超過3m。適用于處理淺層非飽和軟弱土層、素填土和雜填土等。

擠淤法

采用拋填大塊毛石擠淤的方法，在地基中形成碎石墩體，上部鋪設(shè)砂石或灰渣墊層，形成類似復(fù)合地基的型式，可提高地基承載力和減小變形。

該法適用于厚度較小的淤泥和淤泥質(zhì)土地基，拋填時應(yīng)使大塊毛石盡量下沉至軟弱土層底部，應(yīng)通過現(xiàn)場施工條件確定其適用性。

排水固結(jié)法

該方法是通過人為對軟土地基增加附加荷載，促使其逐漸排出孔隙水，使孔隙比減小，產(chǎn)生固結(jié)變形，從而增加土的有效應(yīng)力和抗剪強(qiáng)度，使地基承載力增強(qiáng)。采取的主要方法有地面堆載法、真空預(yù)壓法和井點降水法。排水固結(jié)法更適用于土壤自身有一定排水能力的土質(zhì)類型，且要求工期較長，對于沿海灘涂地區(qū)的超高含水量、超低滲透性的淤泥土質(zhì)該法實際效果不甚理想。

樁基

該法是以砂、碎石、生石灰的等材料以打樁形式置換掉局部軟土，與未置換部分形成復(fù)合地基，從而提高地基承載力。根據(jù)置換材料的不同可以分為碎石樁法、石灰樁法、水泥粉煤灰碎石樁法等。該類方法可用于處理厚度較大的軟土地基，且處理效果較好，缺點是投資較大、工期長，可用于局部軟基處理，對于管線工程這類長距離帶狀工程地基經(jīng)濟(jì)性差。

注漿法

通過向淤泥質(zhì)軟弱地基中機(jī)械灌注水泥、生石灰粉等固化材料使淤泥地基膠結(jié)固化，從而達(dá)到增強(qiáng)地基強(qiáng)度的目的。該法適用于土質(zhì)稀軟的淤泥質(zhì)地基，缺點也是投資較大、工期長，可用于局部加強(qiáng)處理。

加筋法

通過在土層中埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等提高地基承載力、減小沉降、或維持地基穩(wěn)定。工程中常用的土工材料有土工網(wǎng)、土工格柵等各種高分子聚合材料。該法在灘涂地區(qū)的軟弱地基中可作為一種輔助處理方法對地基加強(qiáng)處理，單獨使用此法對地基進(jìn)行處理，效果不理想。

3 東部地區(qū)供水管線工程地基處理方法介紹

滄州東部地區(qū)供水工程采用DN1200PCCP管雙線送水，沿線均為養(yǎng)殖蝦池、鹽池及其邊緣的灘涂地帶。土質(zhì)大都為軟弱的粘土或淤泥質(zhì)粘土，含水率在30%左右，飽和度80%～90%左右，土壤壓縮模量Es在3～4MPa之間，地基承載力fak在70～85KPa之間。由于PCCP管自重較大(約9.6KN/m)，且管道覆土普遍在2m以上，地基附加應(yīng)力一般在均在90～120KPa以上，所以必須對原有地基進(jìn)行加強(qiáng)處理。

施工過程中根據(jù)現(xiàn)場勘探情況對管道軟弱地基采取了分段換填砂石墊層并采用土工格柵加強(qiáng)處理的處理方法，處理方法如下。

3.1 清淤。對于灘涂地段及蝦鹽池底部的淤泥層，進(jìn)行清淤處理，將管道溝槽兩側(cè)3～5m甚至更大范圍內(nèi)的淤泥全部清除。對于局部的老河道地段，由于多年沉泥淤積，淤泥厚度達(dá)到10m以上，溝槽無法開挖成形，采取了“深開挖、大放坡、深換填”的處理方法?！吧铋_挖”指盡量深挖淤泥層，一般開挖至管底以下1.5～2m左右;“大放坡”指溝槽土遠(yuǎn)置，減小堆土對溝槽的側(cè)向壓力，某些地段放坡系數(shù)系數(shù)甚至達(dá)到1:0.1;“深換填”指用雜填土(大塊建筑垃圾)填充溝槽，填充寬度至管基兩側(cè)2m處。

3.2 鋪設(shè)砂石墊層。清除淤泥或填充雜填土后，在其上鋪設(shè)砂石墊層，厚度因地段而異，經(jīng)計算一般在0.5～1m之間。碎石與砂質(zhì)量比3:1，碎石采用20～40mm級配碎石，與粗砂按配比均勻混合，墊層密實度要求達(dá)到95%以上。管道兩側(cè)做90°砂石墊層包角基礎(chǔ)。

3.3 鋪設(shè)土工格柵。

在管底以下50cm處砂石墊層中鋪設(shè)一層土工格柵對基礎(chǔ)作加強(qiáng)處理，采用型號為TGSG35-35的雙向拉伸土工格柵，縱(橫)向抗拉強(qiáng)度35KN/m，寬度要求每側(cè)寬出管道外邊緣于1m。其上部按設(shè)計要求鋪設(shè)砂石墊層。土工格柵加筋處理后有效緩解了管道對溝槽側(cè)壁的擠壓作用，通過與砂石墊層間相互摩擦阻力作用可使基礎(chǔ)整體性增強(qiáng)，經(jīng)測算可有效增強(qiáng)地基承載力約10%～20%左右。表1為滄州東部地區(qū)供水工程供水管線部分地段地基處理方案。

4 結(jié)語

滄州東部地區(qū)供水工程中，管道地基經(jīng)以上處理后，經(jīng)現(xiàn)場靜力觸探檢驗，地基承載力均達(dá)到150KPa以上，能夠滿足設(shè)計要求。

經(jīng)以上分析，各種軟基處理方法均有一定的適用條件，應(yīng)根據(jù)具體地質(zhì)情況和現(xiàn)場施工條件、工期要求、投資控制條件綜合考慮采取一種或幾種適宜的處理方法。對于沿海灘涂地區(qū)的管道軟弱地基，換填法可能是一種最為經(jīng)濟(jì)合理的處理方法。

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作者簡介:

平金同 滄州市供水排水集團(tuán)有限公司，工程師; 出生年月:1976.12出生地:河北海興;熟悉學(xué)科及課題:給水排水.